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明晟環(huán)保:實(shí)施超低排放三大原因及前景分析 氨法脫硫設(shè)備

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明晟環(huán)保:實(shí)施超低排放三大原因及前景分析
超低排放自提出以來就受到廣泛關(guān)注。我國為何要實(shí)施超低排放?超低排放技術(shù)、經(jīng)濟(jì)是否可行?具有怎樣的環(huán)境效益?業(yè)界圍繞這些問題展開了一系列討論。筆者認(rèn)為,中國實(shí)施煤電超低排放勢(shì)在必行,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都將具有積極影響。

詳細(xì)介紹

明晟環(huán)保:實(shí)施超低排放三大原因及前景分析

超低排放自提出以來就受到廣泛關(guān)注。我國為何要實(shí)施超低排放?超低排放技術(shù)、經(jīng)濟(jì)是否可行?具有怎樣的環(huán)境效益?業(yè)界圍繞這些問題展開了一系列討論。筆者認(rèn)為,中國實(shí)施煤電超低排放勢(shì)在必行,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都將具有積極影響。

為什么要實(shí)施超低排放?

實(shí)施超低排放有以下3方面原因:

一是能源安全需求。改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展。與此同時(shí),能源消費(fèi)總量也持續(xù)增加,2015年中國能源消費(fèi)總量43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中煤炭占64%,水電、風(fēng)電、核電、天然氣等清潔能源占17.9%。2014年中國能源消費(fèi)總量42.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占能源消費(fèi)總量的23%,凈增長量占增長量的61%,GDP總量占總量的13.4%。能源消費(fèi)量排在第二位的美國2014年能源消費(fèi)總量占的17.8%,但其GDP總量占的22.4%。

盡管我國能源消費(fèi)總量世界*,但人均能源消費(fèi)量僅是美國的31%、俄羅斯的46%、德國的58%、日本的61%、南非的92%。我國人均電力消費(fèi)量更低,約是日本、韓國的1/2,不到美國的1/3。我國仍是發(fā)展中國家,從長遠(yuǎn)考慮,經(jīng)濟(jì)仍需保持一定的增長,能源消費(fèi)總量也會(huì)相應(yīng)增長。目前我國能源、電力產(chǎn)能相對(duì)過剩問題會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長而解決。

與世界平均水平相比,我國煤炭消費(fèi)量占比明顯偏高,是世界平均水平(2014年30.02%)的兩倍多。許多發(fā)達(dá)國家在解決煤炭燃燒帶來的污染問題時(shí),選擇了燃料更換的方法,如英國“煤改氣”,法國限制煤炭使用并逐步關(guān)閉所有煤礦,這是簡(jiǎn)單有效的方法。

我國2014年煤炭、石油、天然氣的探明儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的比例分別為12.8%、1.1%和1.8%,但我國人口占世界總數(shù)的18.7%,因此煤炭、石油、天然氣的人均儲(chǔ)量僅是世界平均水平的68.4%、5.9%和9.6%。可見,我國嚴(yán)重缺少石油與天然氣資源。如果我國大量實(shí)施“煤改氣”、“煤改油”,將煤炭消費(fèi)量占比降至20%,在進(jìn)口量不變的情況下,我國石油、天然氣資源兩到三年就可開采完畢,顯然是不安全的。事實(shí)上,2014年我國石油進(jìn)口依存度已突破60%,超過了50%的警戒線,天然氣進(jìn)口依存度也高達(dá)32.7%。此外,受遠(yuǎn)洋自主運(yùn)輸能力不足、地緣政治形勢(shì)等因素影響,我國難以形成穩(wěn)定可靠的油氣供應(yīng)來源,大量依賴進(jìn)口直接影響能源安全,從而影響經(jīng)濟(jì)安全。

二是生態(tài)文明建設(shè)要求。盡管我國一直在調(diào)整能源結(jié)構(gòu),但能源資源稟賦的特點(diǎn)決定了我國在較長時(shí)間內(nèi)必須以煤作為基礎(chǔ)能源。美國95%以上的煤炭是用來發(fā)電的,而我國煤炭僅約50%用來發(fā)電。我國煤炭消費(fèi)在東部強(qiáng)度更大,特別是京津冀魯豫、長三角和珠三角地區(qū)。根據(jù)測(cè)算,我國東部地區(qū)單位國土面積的煤炭消費(fèi)量是德國平均水平的3倍多、日本平均水平的兩倍多。煤炭消費(fèi)總量大,東部地區(qū)消費(fèi)強(qiáng)度大,給中國東部地區(qū)帶來了嚴(yán)重的大氣污染問題。

根據(jù)國家生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略要求,環(huán)境質(zhì)量只能改善不能惡化??紤]到我國的煤炭消費(fèi)量還會(huì)增長,改善大氣環(huán)境除了依賴監(jiān)管等手段之外,還需實(shí)施超低排放,實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用。

三是中國電力“走出去”的要求。2006年,國內(nèi)*個(gè)國產(chǎn)百萬千瓦超超臨界電站項(xiàng)目華能玉環(huán)電廠一號(hào)機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行,標(biāo)志著我國煤電三大主機(jī)水平進(jìn)入世界前列。2015年,世界*百萬千瓦超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組國電泰州電廠二期工程3號(hào)機(jī)組正式投入運(yùn)營,設(shè)計(jì)發(fā)電煤耗256.2克/千瓦時(shí),比當(dāng)今世界水平低6克/千瓦時(shí),標(biāo)志著中國煤電三大主機(jī)水平世界。

燃煤電廠的煙氣處理系統(tǒng)是煤電機(jī)組的組成部分,如果煙氣處理系統(tǒng)三大污染物(煙塵、二氧化硫、氮氧化物)環(huán)保指標(biāo)達(dá)不到*水平,就不能理直氣壯地宣告中國煤電是世界*。隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施,我國煤電需要“走出去”,須全部指標(biāo)實(shí)現(xiàn)世界*。因此,超低排放格外重要。

實(shí)施超低排放帶來哪些效益?

實(shí)施超低排放,將在能源、環(huán)保等方面帶來諸多效益。

一是保障能源安全。大量的煤電機(jī)組超低排放工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,煙氣污染物排放低于燃?xì)鈾C(jī)組的排放水平,實(shí)現(xiàn)了煤炭的清潔高效集中利用。根據(jù)測(cè)算,假定標(biāo)準(zhǔn)煤炭價(jià)格以600元/噸計(jì),燃煤發(fā)電超低排放后的電價(jià)成本為0.466元/千瓦時(shí);燃?xì)鈨r(jià)格以3.6元/立方米(標(biāo)況)計(jì),9F燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電成本為0.932元/千瓦時(shí),燃?xì)忮仩t發(fā)電成本則為1.0836元/千瓦時(shí)。用煤發(fā)電實(shí)現(xiàn)超低排放的成本遠(yuǎn)低于燃?xì)獍l(fā)電成本。霾源于煤,而止于電,是世界主要用煤國家的共識(shí),大幅度提高煤炭用于發(fā)電的比例,在其他領(lǐng)域與行業(yè)實(shí)施“以電代煤”,可以改善環(huán)境,還可以減少天然氣進(jìn)口。

二是為大氣環(huán)境改善指明方向。根據(jù)全國環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào),2010年我國廢氣二氧化硫排放量2185.1萬噸,較2005年的2549.3萬噸下降了364.2萬噸,其中電力行業(yè)(包括熱力供應(yīng))二氧化硫排放量從1277.2萬噸下降到984.4萬噸,下降了292.8萬噸,占全國下降量的80.4%??梢?,電力行業(yè)煙氣脫硫?yàn)?ldquo;十一五”期間全國二氧化硫減排任務(wù)完成做出了不小貢獻(xiàn)。

根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),“十二五”期間電力行業(yè)二氧化硫和氮氧化物的減排量分別達(dá)626萬噸與700萬噸,主要依靠的是煙氣脫硫、脫硝,超低排放起到關(guān)鍵作用。

2015年全國城市空氣質(zhì)量狀況顯示,實(shí)施新空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的74個(gè)城市主要污染物濃度同比下降,PM2.5平均濃度為55微克/立方米,同比下降14.1%;PM10平均濃度為93微克/立方米,同比下降11.4%;SO2平均濃度為25微克/立方米,同比下降21.9%;NO2平均濃度為39微克/立方米,同比下降7.1%。美國NASA衛(wèi)星也觀測(cè)到中國的東部和中部地區(qū)實(shí)現(xiàn)了顆粒物的濃度降低,這與目前實(shí)施的燃煤電廠超低排放工程全部集中在東部和中部地區(qū)非常吻合??梢姡团欧艦榇髿猸h(huán)境改善指明了方向。當(dāng)然,不僅是電力行業(yè)要實(shí)施超低排放,鋼鐵、有色、石化、建材等行業(yè)也需大力推行節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng),減少污染物排放。

此外,大幅度降低城市終端能源的煤炭消費(fèi)比例,是改善城市環(huán)境的重要途徑。如東京、巴黎、米蘭終端能源中均沒有煤炭消費(fèi),其中東京以電力消費(fèi)為主,占40%,其次為天然氣和油品;巴黎以油品消費(fèi)為主,占45%,其次是電力和天然氣;米蘭以電力消費(fèi)為主,占46%,其次是天然氣和油品。

三是促進(jìn)電力行業(yè)發(fā)展。2015年全國火電裝機(jī)容量9.90億千瓦,是2000年火電裝機(jī)容量2.38億千瓦的4.2倍。2015年火電機(jī)組發(fā)電量4.21萬億千瓦時(shí),是2000年火電發(fā)電量1.08萬億千瓦時(shí)的3.9倍。但我國2015年電力行業(yè)煙塵、二氧化硫、氮氧化物等三大污染物的排放量全部低于2000年的排放水平,特別是近兩年來污染物排放量大幅下降,為電力行業(yè)的發(fā)展贏得了空間。同時(shí),電力行業(yè)供電煤耗持續(xù)下降,從改革開放之初1978年的471克/千瓦時(shí)降至2014年的318克/千瓦時(shí),低于美國的供電煤耗359克/千瓦時(shí)。這些成績的取得不僅得益于發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步,更得益于我國實(shí)施的“上大壓小”、“以新帶老”、“超低排放”等政策。

當(dāng)然,煤電實(shí)現(xiàn)超低排放并不意味著燃煤電廠可以無限制建設(shè)。一方面我國煤炭資源有限,另一方面即使實(shí)現(xiàn)超低排放仍有污染物排放,對(duì)環(huán)境仍然存在一定的影響。因此,用清潔能源(包括清潔煤電)替代傳統(tǒng)能源,用可再生能源替代化石能源,實(shí)現(xiàn)人與自然、人與環(huán)境的和諧發(fā)展是我們*追求的目標(biāo)。

超低排放前景如何?

超低排放具有必要性和重大意義,同時(shí)也具有可行性。

首先,*央*對(duì)此高度重視并作出系列部署。在全國尚無燃煤電廠超低排放工程正式投運(yùn)之前,2014年6月,*就印發(fā)了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》,明確提出提高煤電機(jī)組準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),新建燃煤發(fā)電機(jī)組污染物排放接近燃?xì)鈾C(jī)組排放水平。2014年6月,*財(cái)經(jīng)小組第六次會(huì)議再次提出,提高煤電機(jī)組準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),對(duì)達(dá)不到節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)役機(jī)組限期實(shí)施改造升級(jí)。2015年3月,政府工作報(bào)告明確提出,全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造。2015年12月,*召開常務(wù)會(huì)議決定,在2020年前,對(duì)燃煤機(jī)組全面實(shí)施超低排放和節(jié)能改造。

為落實(shí)*央*的要求,2014年9月,國家*員會(huì)、*和國家*聯(lián)合印發(fā)了《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》。2015年12月,*、國家*員會(huì)、國家*聯(lián)合印發(fā)了《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》,地方政府也相繼出臺(tái)了相關(guān)的超低排放與節(jié)能改造計(jì)劃或方案。

其次,超低排放技術(shù)出現(xiàn)重大突破。2011年,業(yè)界還在為如何實(shí)現(xiàn)燃煤電廠達(dá)標(biāo)排放而發(fā)愁,當(dāng)時(shí)沒有成熟可靠的技術(shù)可以采用。在探索現(xiàn)有燃煤機(jī)組達(dá)標(biāo)改造的過程中,2012年我國*在燃煤電廠實(shí)施了濕式靜電除塵。檢測(cè)結(jié)果表明,不僅可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,而且遠(yuǎn)低于排放限值要求。此后,低溫電除塵、旋轉(zhuǎn)電極電除塵、高頻電源供電電除塵、超凈電袋復(fù)合除塵等技術(shù)得到快速發(fā)展與應(yīng)用。脫硫技術(shù)在傳統(tǒng)空塔提效技術(shù)的基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)了雙pH值循環(huán)脫硫工藝、非空塔脫硫除塵一體化技術(shù),并得到廣泛應(yīng)用。

在不到兩年的時(shí)間里,我國燃煤電廠超低排放機(jī)組從無到有。目前投運(yùn)的超低排放機(jī)組容量已超過1.5億千瓦,并且在高灰分煤、高硫煤以及煤質(zhì)變化幅度大的機(jī)組上實(shí)現(xiàn)了污染物超低排放。與國外煙氣脫硫、脫硝普遍具有旁路相比,我國燃煤電廠煙氣治理設(shè)施普遍不設(shè)旁路。許多電廠在超低排放改造的過程中,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與減排雙贏。

第三,國家和地方政府在經(jīng)濟(jì)上予以支持。為了推動(dòng)超低排放,國家和地方層面都出臺(tái)了一系列政策,在經(jīng)濟(jì)上予以支持。如國家*員會(huì)、*、國家*2015年12月發(fā)布《關(guān)于實(shí)行燃煤電廠超低排放電價(jià)支持政策有關(guān)問題的通知》;2014年9月,江蘇省*出臺(tái)《關(guān)于明確燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放環(huán)保電價(jià)的通知》;2014年5月,浙江省經(jīng)信委、省*發(fā)布《浙江省統(tǒng)調(diào)燃煤發(fā)電機(jī)組新一輪脫硫脫硝及除塵改造管理考核辦法》;2014年8月,山西省政府辦公廳發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)全省燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放的實(shí)施意見》等。

國家及各省對(duì)超低排放的支持主要體現(xiàn)在建設(shè)資金支持、環(huán)保電價(jià)、電量獎(jiǎng)勵(lì)、排污費(fèi)征收、新建機(jī)組準(zhǔn)入與總量指標(biāo)等方面,這些政策的出臺(tái)對(duì)于推動(dòng)超低排放發(fā)揮了重要作用。

明晟環(huán)保氨法脫硫技術(shù)*水平,真正實(shí)現(xiàn)超低排放,變廢為寶的目的。

 


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